Современные человеческие варианты гена PSPH производят критически важную для мозга аминокислоту L-серин эффективнее, чем версии древних охотников-собирателей, согласно новому исследованию, опубликованному в FEBS Open Bio.
Исследование
Ген PSPH кодирует фосфосеринфосфатазу — фермент, участвующий в синтезе L-серина, аминокислоты, необходимой для развития центральной нервной системы, синаптической пластичности и поддержания миелиновой оболочки. При нарушении функции PSPH производство L-серина падает, что приводит к серьёзным неврологическим проблемам, включая микроцефалию, судороги и задержки развития.
Исследователи под руководством доктора Александра ДеЛуны из Центра исследований и передовых знаний (CINVESTAV) в Мексике, вместе с соавторами Маурисио Кампа-Альваресом, Дианой Асенсио, Мигелем Вальебуэно-Эстрадой и коллегами, изучили, как ген PSPH эволюционировал на протяжении человеческой истории. Команда использовала эволюционно-ориентированные тесты комплементации на дрожжах — метод, при котором человеческие варианты гена PSPH экспрессируются в дрожжевых клетках, лишённых собственного аналога. Измеряя, насколько хорошо каждый человеческий вариант восстанавливал рост дрожжей через синтез L-серина, исследователи могли напрямую сравнивать ферментативную активность разных вариантов.
Результаты показали чёткий функциональный градиент. Современные человеческие последовательности PSPH продемонстрировали наивысшую ферментативную активность. Древние версии охотников-собирателей показали заметно сниженную функцию. Варианты PSPH, связанные с заболеваниями — те, что ассоциированы с известными патогенными мутациями, — exhibited самую слабую функциональную активность из всех.
Исследование опубликовано в FEBS Open Bio (DOI: 10.1002/2211-5463.70308) и находится в открытом доступе. Исследовательская группа подчёркивает, что постепенное усиление функции PSPH от древних к современным людям указывает на эволюционное селективное давление, благоприятствовавшее усиленному синтезу L-серина, что потенциально поддерживало растущие метаболические потребности современного человеческого мозга.
Почему это важно
L-серин — не просто аминокислота. Он служит предшественником D-серина, ключевого нейромодулятора, участвующего в сигнальном пути NMDA-рецепторов, а также сложных липидов, необходимых для развития мозга и поддержания миелина. Открытие того, что современные люди являются носителями более эффективной версии фермента PSPH, чем наши предки-охотники-собиратели, намекает на то, как сама биохимия мозга эволюционировала, чтобы удовлетворять растущие когнитивные потребности.
Для всех, кто интересуется когнитивными способностями, это исследование подчёркивает фундаментальный момент: работа мозга зависит от точных молекулярных механизмов. Вариации в таких генах, как PSPH, могут тонко влиять на то, насколько эффективно ваш мозг производит строительные блоки, необходимые для обучения, памяти и нейронной коммуникации. Хотя патогенные мутации PSPH вызывают серьёзные расстройства, исследование также показывает, что даже древние, не связанные с заболеваниями варианты имели сниженную функцию — демонстрируя, что небольшие биохимические различия могут накапливаться за эволюционное время.
Что вы можете сделать
Вы не можете изменить свой ген PSPH, но можете поддержать биохимические пути, на которые он влияет. L-серин содержится в таких продуктах, как соевые бобы, яйца и сладкий картофель. Приоритет сна, регулярные физические упражнения и богатая питательными веществами диета помогают поддерживать общее здоровье мозга. Если вам интересно, как ваши собственные когнитивные способности соотносятся с другими, валидированная оценка может предложить полезную перспективу.
«Наше исследование подчёркивает потенциал объединения эволюционно-ориентированной приоритизации вариантов с масштабируемыми гетерологичными анализами для выявления функциональных различий, которые иначе могли бы остаться незамеченными». — Александр ДеЛуна, доктор философии
Источник: Neuroscience News
Любопытно узнать о своём мозге? Пройдите наш бесплатный адаптивный тест IQ или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.